内容正文:
2025-2026上学期人教版物理九年级全册期末复习重难点专题训练
专题训练09 制作简易热机模型(跨学科实践)
1.如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。故选B。
2.实验中学举行了中学生自制火箭比赛。甲组参赛选手对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天(如图甲所示)。乙组参赛选手用塑料瓶自制了火箭模型(如图乙所示),先在瓶内喷入酒精,然后盖上锥形纸筒,再按下电火花发生器按钮,点燃瓶内酒精气体,纸筒向上飞出。下列说法正确的是( )
A.水对水火箭向上的推力是水火箭向上起飞的原因
B.水火箭上升过程中,水火箭的机械能一直增大
C.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能不变,温度不变
【答案】A
【解析】A.力可以改变物体的运动状态,水对水火箭向上的推力是水火箭向上起飞的原因,故A正确;
B.水火箭上升过程中,水火箭的机械能不断克服摩擦力做功,且水火箭的质量不断减小,速度先增大后减小,高度不断升高,因此水火箭的机械能并不是一直增大,故B错误;
C.燃料的热值是燃料本身的一种特性,与燃料燃烧的充分程度无关。瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值不变,故C错误;
D.纸筒飞出后,瓶内气体对纸筒做功,瓶内气体的内能减小,温度降低,故D错误。故选A。
3.小明自制了如图所示的“水火箭”。用打气筒对水火箭打气,水向下喷出,水火箭一飞冲天。下列说法正确的是( )
A.打气后气筒会发热,这是通过热传递改变气筒的内能
B.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
C.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
D.水火箭冲天时受到向上的推力,推力的施力物体是空气
【答案】C
【解析】A.打气后气筒会发热,是因为打气时活塞压缩气体做功,使气体内能增加,通过做功的方式改变气筒内能,并非热传递,故A错误;
B.水从水火箭中喷出,是高压气体对外做功,将内能转化为机械能,而内燃机排气冲程是排出废气,没有能量转化,二者不同,故B错误;
C.上升过程中,水火箭内高压气体推动水向下喷出,对外做功,自身内能减少,故C正确;
D.水火箭冲天时,水向下喷出,根据力的作用是相互的,水对水火箭有向上的反作用力,施力物体是水,不是空气,故D错误。故选C。
4. 在学校科技周展示中,物理兴趣小组的同学用塑料瓶自制了一个火箭模型,在瓶子的侧壁安装一个电火花发生器,按下按钮会产生电火花,从瓶口喷入酒精后,盖上锥形纸筒,按下按钮,纸筒立即向上飞出。下列说法正确的是( )
A.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大 B.纸筒飞出过程中内能转化为机械能
C.纸筒飞出相当于热机工作时的压缩冲程 D.瓶内出现的白雾是由水蒸气汽化而成的
【答案】B
【详解】A.热值是燃料的特性,同种燃料的热值相同,酒精热值保持不变,不是瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大,故A错误;
BC.纸筒飞出过程中内能转化为机械能,而热机工作时的压缩冲程是机械能转化为内能,那么纸筒飞出不是相当于热机工作时的压缩冲程,故B正确,C错误;
D.瓶内出现的白雾是人眼能看到的,是液态小水珠,是由水蒸气液化而成的,故D错误。
故选B。
5. 在学校科技周展示中,物理兴趣小组的同学用塑料瓶自制了一个火箭模型,在瓶子的侧壁安装一个电火花发生器,按下按钮会产生电火花,从瓶口喷入酒精后,盖上锥形纸筒,按下按钮,纸筒立即向上飞出。下列说法正确的是( )
A.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
B.纸筒飞出过程中内能转化为机械能
C.纸筒飞出相当于热机工作时的压缩冲程
D.瓶内出现的白雾是由水蒸气汽化而成的
【答案】B
【解析】A.热值是燃料的特性,同种燃料的热值相同,酒精热值保持不变,不是瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大,故A错误;
BC.纸筒飞出过程中内能转化为机械能,而热机工作时的压缩冲程是机械能转化为内能,那么纸筒飞出不是相当于热机工作时的压缩冲程,故B正确,C错误;
D.瓶内出现的白雾是人眼能看到的,是液态小水珠,是由水蒸气液化而成的,故D错误。
故选B。
6.如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“蒸汽船”就会向左行驶,下列说法正确的是( )
A.水变热是通过做功来改变内能的
B.“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
C.水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
D.“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。
【答案】B
【解析】A.蜡烛燃烧放出的热量被水吸收,使水的内能增大,这是通过热传递的方式改变水的内能,故A错误;
BD.当铜管向右喷蒸汽时,“船体”向左运动,这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同,故B正确,D错误;
C.水在沸腾时,一部分水吸收热量变为水蒸气,剩余的水内能减小,但水和水蒸气总的能量不变,符合能量守恒定律,故C错误。故选B。
7.小明学习完热机后,利用厨房里的蒸蛋器自制了一个简易“蒸汽机”,如图所示。在使用过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽,小明将自制的风车放在蒸蛋器上方,成功地让风车转了起来。下列说法错误的是( )
A.蒸蛋器内部温度越高,水蒸发越快
B.水的内能增大是通过热传递方式实现的
C.水的温度升高以后,水的比热容变小
D.此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程
【答案】C
【解析】A.蒸发的快慢与液体温度、液体表面积、液体表面空气流动速度有关,温度越高,蒸发越快,故A正确,不符合题意;
B.改变内能的方式有两种,分别是做功和热传递,由题意可知,水内能增大是通过热传递实现的,故B正确,不符合题意;
C.比热容与物质的种类有关,与温度无关,所以温度升高,水的内能不变,故C错误,符合题意;
D.由题意可知,简易“蒸汽机”的能量转化是将内能转化为机械能,做功冲程是将内能转化为机械能,故D正确,不符合题意。故选C。
8. 小明做了一个如图所示的简易热机,用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后,蒸汽吹动小风扇转动。加热过程中忽略罐内气压的变化,则下列说法正确的是( )
A.罐内水的内能是通过做功方式改变的
B.扇叶周围的“白气”是水蒸气液化形成的
C.热机工作过程中将内能转化为机械能
D.加热过程中酒精的热值变大
【答案】BC
【解析】A.用酒精灯给易拉罐内的水加热是通过热传递的方式增大其内能的,故A错误;
B.扇叶周围的“白气”是易拉罐内喷出的水蒸气在空气中遇冷液化形成的小液滴,故B正确;
C.该热机工作过程中高温高压的水蒸气推动风扇转动,水蒸气的内能转化为小风扇的机械能,故C正确;
D.热值是燃料的特性,与燃料的质量、燃烧放出的热量以及燃烧情况等无关,所以加热过程中酒精的热值不变,故D错误。故选 BC。
9.如图所示,用铅笔尖顶着一个纸风车,置于一杯热水上,风车就会转动,以下叙述正确的是( )
A.风车静止时,只受到重力的作用
B.风车转动时,只受到热空气推力的作用
C.风车转动时,机械能转化为水的热能
D.移去热水,风车由于惯性不会立即停转
【答案】D
【解析】A.风车静止时,处于平衡状态,受重力和铅笔支持力的作用,故A错误;
B.风车转动时,受到热空气推力的作用,同时还受重力和铅笔支持力的作用,故B错误;
C.如图,风车置于一杯热水上,热空气向上流动,推动风车转动,将内能转化为机械能,故C错误;
D.移去热水,风车不再受热空气的推力作用,由于惯性仍保持原来的运动状态,不会立即停转,故D正确。故选D。
10.2024年4月24日是第九个“中国航天日”,物理社团的同学们制作了水火箭,如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。结合题中信息,以下说法错误的是( )
A.水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的
B.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
C.水火箭加速升空过程中能量守恒
D.往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程
【答案】D
【解析】A.水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,故A正确,不符合题意;
B.上升过程中,水火箭瓶内气体对水做功,自身内能减小,故B正确,不符合题意;
C.根据能量守恒定律,水火箭加速升空过程中能量守恒,故C正确,不符合题意;
D.向打气筒内打气的过程中机械能转化为内能,相当于热机的压缩冲程,故D错误,符合题意。故选D。
11. 如图所示是小明用可乐瓶制作的水火箭。在瓶中装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气。打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,此过程的能量转化情况与热机的 冲程相同,瓶内气体通过 的方式改变内能。
【答案】 做功 做功
【解析】]旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打气时,压缩瓶内气体做功,瓶中气体内能增加。打开阀门后,瓶内高压气体对水做功,水从尾部的金属管向下喷出,瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能;热机做功冲程中,燃气的内能转化为机械能,所以此过程的能量转化情况与热机的做功冲程相同。
12.如图甲所示为小乐制作的简易“蒸汽船”模型,将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 改变水的内能;
(2)铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶,这个过程的能量转化与如图乙所示的汽油机的 (选填字母)冲程相同。
【答案】(1)热传递(2) A
【解析】(1)蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能,这是通过热传递的方式改变水内能的。
(2)当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动,这个过程的能量转化是:内能减小,机械能增大,内能转化为机械能。这与热机的做功冲程相同,图片中A两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程。
13.如图是小明用塑料瓶制作的水火箭:先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,瓶内的高压气体对水 ,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,水火箭加速上升是瓶内气体的内能转化为水火箭机械能,与内燃机的 冲程工作原理相似。
【答案】做功 做功
【解析】打开阀门后,瓶内的高压气体对水施加力,使水从尾部金属管向下喷出,水的运动状态发生改变,这是瓶内高压气体对水做功的过程 。
内燃机的做功冲程中,高温高压燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能 。水火箭加速上升过程中,瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能,二者原理相似,所以与内燃机的做功冲程工作原理相似。
14.早在八百多年前,我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变 (选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的 能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机 冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min,则该汽油机1s对外做功 次。
【答案】 小 内 做功 15
【解析】点燃蜡烛,上方的空气吸收热量,温度升高体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,吹动扇叶转动。
该过程中,空气的内能转化为风车的机械能,这与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
汽油机曲轴的转速为
即汽油机的曲轴每秒转30圈,由于汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机1s对外做功15次。
15. 跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能__________;(答出一条即可)
(3)在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:______________。
【答案】(1) 内能 机械能 (2)见解析 (3)见解析
【解析】(1)酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
(2)在测试过程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
(3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率。
16.如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这个过程把 能转化为 能。
【答案】(1)热传递 内 (2) 机械
【解析】改变物体的内能有两种方式,即做功和热传递;能量是可以转化的,热机做功时即由内能转化为机械能。
(1)蜡烛燃烧放出的热量被水吸收而增大水的内能,对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过热传递的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这个过程把蒸汽的内能转化为机械能,空气给蒸汽一个反作用力,推动“船体”前行。
17.小东学习了热机后,想制作一个压缩空气动力小车。
(1)小东将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车,当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来了,如图甲所示。说明力可以改变物体的 。细心的小东还发现喷完气的气球嘴内壁处湿漉漉的,原因是: ;
(2)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图乙所示。该发动机对外做功的是 (进气/排气)冲程。若该发动机的转速为1200r/min,则1s内发动机对外做功 次;
(3)和传统汽油机相比,压缩空气动力车的优点是 。
【答案】 (1) 运动状态 水蒸气液化 (2)进气 20 (3) 无污染
【解析】(1)气球向右喷气,静止的小车向左运动,因为力的作用是相互的,小车的运动状态改变了,说明力可以改变物体的运动状态。
喷气是气体对外做功的过程,内能减小,气球嘴处温度较低,水蒸气会在气球嘴处液化成小水珠。
(2)压缩空气动力汽车的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,进气冲程时,进气门打开,排气门关闭,钢瓶中压缩空气进入气缸,推动活塞向下移,带动曲轴转动,车获得动力,同时气体内能减小,温度降低;排气冲程时,活塞上移,进气门关闭,排气门打开,将气体排气,因此对外做功的是排气冲程。
发动机的一个工作循环有二个冲程,曲轴转一周,对外做功一次,若该发动机的转速为1200r/min,则1秒转20周,即对外做功20次。
(3)传统汽油机,会有环境污染,压缩空气动力车的优点是无污染。
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2025-2026上学期人教版物理九年级全册期末复习重难点专题训练
专题训练09 制作简易热机模型(跨学科实践)
1.如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
2.实验中学举行了中学生自制火箭比赛。甲组参赛选手对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天(如图甲所示)。乙组参赛选手用塑料瓶自制了火箭模型(如图乙所示),先在瓶内喷入酒精,然后盖上锥形纸筒,再按下电火花发生器按钮,点燃瓶内酒精气体,纸筒向上飞出。下列说法正确的是( )
A.水对水火箭向上的推力是水火箭向上起飞的原因
B.水火箭上升过程中,水火箭的机械能一直增大
C.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能不变,温度不变
3.小明自制了如图所示的“水火箭”。用打气筒对水火箭打气,水向下喷出,水火箭一飞冲天。下列说法正确的是( )
A.打气后气筒会发热,这是通过热传递改变气筒的内能
B.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
C.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
D.水火箭冲天时受到向上的推力,推力的施力物体是空气
4. 在学校科技周展示中,物理兴趣小组的同学用塑料瓶自制了一个火箭模型,在瓶子的侧壁安装一个电火花发生器,按下按钮会产生电火花,从瓶口喷入酒精后,盖上锥形纸筒,按下按钮,纸筒立即向上飞出。下列说法正确的是( )
A.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大 B.纸筒飞出过程中内能转化为机械能
C.纸筒飞出相当于热机工作时的压缩冲程 D.瓶内出现的白雾是由水蒸气汽化而成的
5. 在学校科技周展示中,物理兴趣小组的同学用塑料瓶自制了一个火箭模型,在瓶子的侧壁安装一个电火花发生器,按下按钮会产生电火花,从瓶口喷入酒精后,盖上锥形纸筒,按下按钮,纸筒立即向上飞出。下列说法正确的是( )
A.瓶内酒精燃烧越充分,酒精热值越大
B.纸筒飞出过程中内能转化为机械能
C.纸筒飞出相当于热机工作时的压缩冲程
D.瓶内出现的白雾是由水蒸气汽化而成的
6.如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“蒸汽船”就会向左行驶,下列说法正确的是( )
A.水变热是通过做功来改变内能的
B.“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
C.水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
D.“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。
7.小明学习完热机后,利用厨房里的蒸蛋器自制了一个简易“蒸汽机”,如图所示。在使用过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽,小明将自制的风车放在蒸蛋器上方,成功地让风车转了起来。下列说法错误的是( )
A.蒸蛋器内部温度越高,水蒸发越快
B.水的内能增大是通过热传递方式实现的
C.水的温度升高以后,水的比热容变小
D.此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程
8. 小明做了一个如图所示的简易热机,用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后,蒸汽吹动小风扇转动。加热过程中忽略罐内气压的变化,则下列说法正确的是( )
A.罐内水的内能是通过做功方式改变的
B.扇叶周围的“白气”是水蒸气液化形成的
C.热机工作过程中将内能转化为机械能
D.加热过程中酒精的热值变大
9.如图所示,用铅笔尖顶着一个纸风车,置于一杯热水上,风车就会转动,以下叙述正确的是( )
A.风车静止时,只受到重力的作用
B.风车转动时,只受到热空气推力的作用
C.风车转动时,机械能转化为水的热能
D.移去热水,风车由于惯性不会立即停转
10.2024年4月24日是第九个“中国航天日”,物理社团的同学们制作了水火箭,如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。结合题中信息,以下说法错误的是( )
A.水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的
B.上升过程中,水火箭瓶内气体的内能减少
C.水火箭加速升空过程中能量守恒
D.往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程
11. 如图所示是小明用可乐瓶制作的水火箭。在瓶中装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气。打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,此过程的能量转化情况与热机的 冲程相同,瓶内气体通过 的方式改变内能。
12.如图甲所示为小乐制作的简易“蒸汽船”模型,将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 改变水的内能;
(2)铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶,这个过程的能量转化与如图乙所示的汽油机的 (选填字母)冲程相同。
13.如图是小明用塑料瓶制作的水火箭:先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,瓶内的高压气体对水 ,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,水火箭加速上升是瓶内气体的内能转化为水火箭机械能,与内燃机的 冲程工作原理相似。
14.早在八百多年前,我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛,纸筒内部的空气温度升高,体积膨胀,密度变 (选填“大”或“小”)而上升,形成气流,驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中,空气的 能转化为风车的机械能,这与四冲程汽油机 冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min,则该汽油机1s对外做功 次。
15. 跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能__________;(答出一条即可)
(3)在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:______________。
16.如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上,用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过 的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这个过程把 能转化为 能。
17.小东学习了热机后,想制作一个压缩空气动力小车。
(1)小东将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车,当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来了,如图甲所示。说明力可以改变物体的 。细心的小东还发现喷完气的气球嘴内壁处湿漉漉的,原因是: ;
(2)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图乙所示。该发动机对外做功的是 (进气/排气)冲程。若该发动机的转速为1200r/min,则1s内发动机对外做功 次;
(3)和传统汽油机相比,压缩空气动力车的优点是 。
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